Disposio -structuur, eigenschappen, het verkrijgen, gebruiken

Hij Disposio Het is een metalen element dat behoort tot de lantanide -serie, van de zo -aangedane zeldzame aardes, en waarvan het chemische symbool dy is. De overvloed ervan is relatief laag, met een geschatte concentratie van 5.2 ppm in de cortex van de aarde. Het maakt meestal deel uit van fosfaatmineralen en vele anderen waar lantanide -oxiden overheersen.

Disposio is, samen met de Holmio, het metaal met een grotere magnetische kracht, dus het is een essentieel onderdeel voor de productie van magneten en apparatuur voor gegevensopslag. Hoewel zijn naam wordt voorafgegaan door het voorvoegsel, is de waarheid dat het een van de metalen vertegenwoordigt met grotere en veelbelovende technologische toepassingen.

Ultra pure sample en metallic display dendritics. Bron: http: // afbeeldingen-of-elements.com // cc door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

Disposio neemt meestal deel als kation dy³⁺ In veel van zijn verbindingen verdwenen maximaal vijf elektronen in hun 4F -orbitalen, wat de oorsprong van hun ongebruikelijke magnetische eigenschappen verklaart. De verbindingen, geelachtige of groenachtige kleuren, zijn luminescerende, infraroodstralingsemitters en goede dapanten voor magnetische materialen.

[TOC]

Ontdekking

Disposio werd in 1886 ontdekt door de Franse chemicus Paul èmile Lecoq, die monsters van zeldzame aardmineralen bestudeerde en spectroscopisch werd geëxticificeerd van verschillende fracties geëxtraheerd uit Holmio -oxide. LECOQ maakte meer dan 30 neerslag van metaalhydroxiden met behulp van ammoniak en verkrijgde vervolgens hun respectieve oxalaatzouten.

Vanwege het uitgebreide werk heeft LECOQ dit 'disposio' metaal aangesteld, waarvan de etymologische oorsprong afkomstig is van het Griekse woord 'dyspositos', dat betekent 'moeilijk te verkrijgen'.

LECOQ kon echter alleen een verminderde display -monsters voorbereiden. Ongeveer 80 jaar was verstreken, zodat, dankzij de uitvinding en ontwikkeling van ionenuitwisselingchromatografie in 1950, de productie van het eerste metaal- en pure wegwerpmonster mogelijk was. Deze wetenschappelijke prestatie was het werk van de chemicus Frank Spedding.

Disposio -structuur

Disposio -atomen, DY, blijven samenhangend in hun kristallen door werking van de metalen link. Als gevolg van deze interacties, hun atomaire radio's en de modus van zijn verpakking, neemt de Disprosius uiteindelijk een compacte zeshoekige kristallijne structuur (HCP) aan, die de hardheid kenmerkt en die overeenkomt met de a-day-fase.

Het kan u van dienst zijn: structurele formule (met voorbeelden)

Bij lage temperaturen lijdt de HCP -structuur aan ortorrombische vervormingen (β -DY -fase), veroorzaakt door magnetische overgangen tussen ferromagnetische toestanden (onder -188.2 ºC) en antiferromagnetisch.

Ondertussen, bij hoge temperaturen (boven 1381 ºC), wordt de structuur van de disposio getransformeerd naar kubiek gecentreerd op het lichaam (BCC), overeenkomend met de fase of alotroop γ-Dy.

Elektronische configuratie

Elektronische disposiuminstelling

De elektronische en afgekorte configuratie voor de disposio is als volgt:

[XE] 4F¹⁰ 6s²

Als het tiende lid van de Lantanide -serie, is er correspondentie tussen dit feit en zijn tien elektronen in de 4F -orbitalen.

Wanneer geoxideerd en drie elektronen verliest, de kation dy³⁺ resulterend heeft configuratie:

[XE] 4F⁹ 6s⁰

Waar maximaal vijf ontbrekende elektronen in hun 4F -orbitalen blijven. Deze functie verklaart de ongebruikelijke magnetische eigenschappen van de disposio en zijn verbindingen.

Disposio -eigenschappen

Fysiek uiterlijk

Disposio is een grijsachtig metaal dat nog meer donkerder wordt wanneer geoxideerd. Het presenteert een aanzienlijke hardheid, waarvan het oppervlak bij het indienen met een wiel twinkels geelachtige groenachtige tonen afgeeft.

Atoomnummer

66

Molaire massa

162.5 g/mol

Smeltpunt

1407 ºC

Kookpunt

2562 ºC

Dikte

Bij kamertemperatuur: 8.540 g/cm³

Precies op het smeltpunt: 8.37 g/cm³

Oxidatietoestanden

Disposio presenteert de volgende toestanden of oxidatienummers in zijn verbindingen: 0 (dy⁰ In samengestelde of organische legeringen), +1 (dy⁺), +2 (dy²⁺), +3 (dy³⁺) en +4 (dy⁴⁺)). Van ze allemaal is de meest stabiele en overheersende +3, omdat de dy -kationen³⁺ Ze hebben een onderscheidende elektronische stabiliteit.

Elektronegativiteit

1.22 Op de Pauling -schaal

Ionisatie -energieën

Eerst: 573 kJ/mol

Ten tweede: 1130 kJ/mol

Derde: 2200 kJ/mol

Magnetische volgorde

Het is sterk paramagnetisch boven 300 k. Zelfs een krachtige neodymiummagneet trekt het niet met opmerkelijke sterkte aan; Tenzij u bevriest in vloeibare stikstof en zijn ferromagnetische toestand bereikt. Dan zal het worden aangetrokken met grote kracht.

Kan u van dienst zijn: chemische binding

Reactiviteit

Metallic display oxideert of snel in een vlam om te transformeren in zijn respectieve oxide:

4 dy + 3 o₂ → 2 Dy₂OF₃

Dit oxide, dy₂OF₃, Het heeft de eigenaardigheid dat het magnetische eigenschappen van grotere magnitudes heeft dan die van ijzeroxide, geloof₂OF₃ (beide sesquixides).

Evenzo reageert het metalen display gemakkelijk met koud of warm water om zijn hydroxide te produceren:

2 Dy + 6 H₂O → 2 dy (oh)₃ + 3 H₂

En ook direct met halogenen om een ​​reeks haluros te vormen waarvan vaste stoffen wit of geelachtig groenachtig zijn.

Disposio kan reageren bij hoge temperaturen met een van de niet -metalen, om verbindingen te produceren waar hij deelneemt met +3 of +2 oxidatietoestanden. Uw oxalaatzouten, dy₂(C₂OF₄))₃, Ze zijn onoplosbaar in water, waarvan de eigendom was gebaseerd om het te scheiden van het holmiale oxide waar het aanwezig was.

Het verkrijgen van

Grondstof

Disposio maakt deel uit van vele zeldzame landmineralen, waaronder: Xenotima, Monacita, Bastnäsita, Euxenita, Gadolinita, lateritische klei, enz. Het wordt gevonden met een merkbare overvloed (7-8%) in de versies van deze rijke mineralen in Itrio, vergezeld van de ionen van de Erbio- en Holm-metalen.

Monacita -zand en zeldzame aardfosfaten zijn echter de belangrijkste mineralogische en commerciële bron voor de productie van de disposio.

Productie

Disposio is een secundair product van de metallurgische extractie en verwerking van het ititrium. Zijn dy³⁺ Ze worden gescheiden door magnetische methoden tijdens een flotatieproces, zodat een concentraat van lantanide -ionen is, dat op zijn beurt eindigt door te scheiden door de technieken van ionenuitwisselingschromatografie toe te passen.

De ionen dy³⁺ Ze reageren met verschillende halogenen om hun haliden te verkrijgen, die uiteindelijk worden verminderd met behulp van alkalische of alkaliney metalen als reducerende middelen:

3 CA + 2 DYF₃ → 2 dy + 3 koffie₂

Deze metalothermische reductie wordt uitgevoerd in een tantalio smelten onder een inerte hene -atmosfeer.

Kan u dienen: natriumsulfaat (Na2SO4): structuur, eigenschappen, gebruik, verkrijgen

Disposio -zuivering wordt bereikt door het van het gekoelde mengsel te scheiden en het in een vacuüm te disten.

Gebruik/toepassingen

Infrarood spectrosopie

De verbindingen gevormd tussen de disposio en de calcogenuros (O, S, SE, enz.) Het zijn infraroodstralingsemitters, die worden gebruikt in spectroscopische analyses voor de opheldering van structuren, karakteriseringen en de monitoring van chemische reacties.

Kernreactor

Disposio is een uitstekende neutronenabsorberende, dus een deel van de controlerende balken in splijtingsnucleaire reactoren, zodat ze een overmaat van de vrijgegeven energie verspreiden of neutraliseren.

Cynetamografie

In cinematografische studies bevatten lampen met weergave, dyi worden gebruikt₃, Gemengd met cesiumjodide en kwikbromide, gekenmerkt door zijn intense luminescentie.

Computers

Zowel het display als zijn ionen zijn zeer gevoelig voor magnetisatie, eigendom die hen ideale componenten maakt voor de productie van harde schijfeenheden voor computers en gegevensopslagapparaten in het algemeen.

Magneten

Disposio-atomen dienen ook als additieven voor de krachtige Neodymium-magneten (ND-FE-B), voornamelijk gebruikt voor elektrische generatoren van windturbines.

Dosimetrie

Evenzo worden de eones van disposio gecombineerd met sommige zouten om ze luminescentie te verlenen, die wordt geactiveerd vóór de lagere blootstelling van ioniserende straling, daarom met behulp van dosimetrische apparaten.

Terfenol-D

Disposio is het essentiële onderdeel van de terfenol-D-legering, die ook Erbio- en ijzeratomen bevat. Het is een magnetoestrictief materiaal, wat betekent dat het van vorm verandert (uitbreidt of contracten) wanneer het interageert met verschillende zintuigen van een magnetisch veld. Terfenol-D heeft toepassingen in geluidssystemen, transducers, luidsprekers, sensoren, enz.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Thorium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Simon Cotton. (1 december 2009). Dysprosium. Chemie in zijn elementen. Hersteld van: chemieworld.com
4. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Dysprosium. Hersteld van: Britannica.com
5. Dr. Doug Stewart. (2020). Dyprosium element feiten. Hersteld van: chemicool.com